一例混合動力公交車驅動電機著火故障原因分析

謝登峰

（阜陽市公共交通集團有限公司，安徽 阜陽 236025）

1 故障現(xiàn)象

阜陽公交2015年12月采購30臺LCK6126PHENV型中通牌混合動力公交車，該批車配置濰柴WP6NG210E50型發(fā)動機、蘇州綠控傳動科技股份有限公司生產的AMT自動變速器和上海電驅動股份有限公司生產的J160XU9738型驅動電機。2021年11月26日，牌照號皖KL9711、車輛識別號LDYHCS2U5F0014514的公交車駕駛員反饋車輛運行中聞到焦糊味，停車檢查發(fā)現(xiàn)車輛后端出現(xiàn)濃煙并伴有火苗冒出，第一時間用車載滅火器滅火，后拖至保修公司維修車間，拆解發(fā)現(xiàn)變速器處線束燒蝕嚴重，驅動電機高壓線接線盒內充滿炭黑。

機務技術部接到報告立即著手進行調查并聯(lián)系客車廠技術人員，經調取該車維修臺賬得知近兩個月前有多次自動變速器維修記錄，驅動電機未有維修記錄。客車廠技術人員到達現(xiàn)場后組織修理工對涉及故障的零部件進行拆解、查看、分析。圖1～圖4為相關車輛部件拆解說明。

圖1 車輛燒蝕點照片

圖2 電機拆卸后線束燒蝕照片

圖3 拆解電機電控及線束照片

圖4 正常車輛線束干涉照片

2 故障原因分析

通過現(xiàn)場查看，著火點在電機接線盒處，燒蝕線束主要為：ATS輸出、發(fā)電機線束、DCDC線束及電傳動低壓線束。造成線束燒蝕的原因可能有：①線束干涉磨損短路，造成高低壓串電，引起線束瞬間高溫起火；②電機本體高溫，熱源將線束燒融，造成線束著火。

3 故障原因排除

3.1 線束干涉磨損短路

1）高低壓線束或型鋼表面會出現(xiàn)熔點、熔珠。

2）高低壓串電，會導致底盤低壓線束整段線束因瞬間高壓燒蝕。

現(xiàn)場檢查，線束燒蝕區(qū)域只在變速器附近，未出現(xiàn)底盤線束整段燒蝕現(xiàn)象；高低壓線束、電機接線蓋及型鋼表面無熔點、熔珠，電機控制器接線盒及IGBT無燒蝕、炸裂情況，動力電池熔斷絲均正常。線束磨損導致短路與現(xiàn)場不符。

3.2 造成電機高溫燒蝕原因

1）電機本體定、轉子隱形損傷導致內部絕緣。

2）電機內部軸承損壞。

3）故障件多次拆卸維修，電機本體出現(xiàn)損壞或進異物。

3.3 電機拆解

通過電機內部拆解，發(fā)現(xiàn)電機三相線端定子線圈燒蝕嚴重，線圈出現(xiàn)較多的熔珠及熔點，定子與轉子間隙未出現(xiàn)磨損情況且軸承未損壞。如圖5～圖12所示。

圖5 電機軸承無損壞

圖6 轉子無磨損

圖7 電機燒蝕線圈

圖8 定子一側燒蝕嚴重

圖9 接線盒三相線間隙

圖10 電機燒蝕點

圖11 三相線波紋管高溫燒融

圖12 熱縮管

綜上，根據(jù)電機線圈燒蝕情況，可以判定為電機內部定子線圈絕緣老化導致短路，產生高溫起火，驅動電機內部燒熔物流出滴到電線上，導致電線絕緣皮起火燃燒。

驅動電機燒壞車輛為何不立即停車呢？該車是混合動力公交車，屬于混聯(lián)式輕混合動力系統(tǒng)，電機出現(xiàn)故障停機但發(fā)動機仍在工作可以帶著車輛繼續(xù)運行?，F(xiàn)在新能源汽車各類故障、異常報警裝置都很齊全，在驅動電機起火前應該有高溫報警，儀表盤應顯示故障碼，但駕駛員聞到焦糊氣味才停車檢查，說明駕駛員對車輛機務常識不熟悉，行車中掉以輕心，對車輛出現(xiàn)報警沒有注意，導致故障發(fā)生后果加劇，最終發(fā)生著火、驅動電機報廢的事故。

4 風險點分析

1) 該批車變速器維修多次，電機雖未打開維修但多次拆卸，修復后線束綁扎及安裝不規(guī)范（如高壓線束干涉、電機接線蓋密封不嚴等）。

2) 因電機接線盒三相線與電機內部存在間隙，維修時會存在進異物的風險。

3) 車輛使用時間較久，部分線束松脫，無緊綁固定。

4) 電器艙位置放置雜物過多。

5) 驅動電機技術含量較高，檢修需要專業(yè)設備，一般維修企業(yè)沒有檢修條件，只能對外部除塵和外部線路檢查，這就需要駕駛員在行車途中注意相關儀表、儀器，出現(xiàn)異常報警應及時停車報修。

5 整改恢復

驅動電機定子線圈燒壞報廢、轉子高溫烤壞、旋變線圈燒壞、電機接線盒端蓋因高溫變形，驅動電機報廢需更換新總成；高壓交流線、DCDC正極線絕緣層燒壞需更換；ATS線束內有屏蔽信號線屏蔽層燒壞需更換；底盤線束用低壓線錫焊連接，接頭用熱縮絕緣套管保護。備料、整修，經過一個多月的努力終于恢復運行。